万有引力常数测定法

曹植称象的故事我们都耳熟能详,大象很大,曹植却也能用巧妙的方法称量出它的重量。那么,你有没有想过怎么样能称出地球的质量呢?卡文迪许运用他发现总结的万有引力数值,成功地将地球的质量测算了出来。

卡文迪许是英国著名的科学家,他用石英丝发生扭动来测定磁引力的大小的方法测出了万有引力常数。常人只会看到科学家成功的一瞬间,但是又有多少人知道他们为此付出了多少呢?正如卡文迪许发现万有引力常数,就经历了不少坎坷。

开始的时候,卡文迪许用一根既细又长的杆子,并在杆子的两端分别安装上一个小铅球,用石英丝将两个这样的装置吊起来,接着再用两个大小质量不同的铅球分别去接近小铅球,想用这个实验装置来测算万有引力常数。但是由于当时卡文迪许没有考虑到球与球之间引力过于弱小,肉眼无法观察出石英丝摆动的变化,这个实验以失败而告终。

一筹莫展的卡文迪许十分失落,当他来到街上散步的时候,遇见一群正在玩耍的小孩子。他们每个人的手中都拿着一面小镜子,面对着太阳光,用镜子将光反射到另一个孩子的脸上,追逐打闹着。看到这一幕,卡文迪许似乎被什么定在了原地。突然,灵感从脑海中闪现:“镜子只要移动一个较小的距离却可以让远处的光点移动很大的距离"。想到这儿,他飞奔回家,迫不及待地将自己的想法付诸于实验。

回到实验室后,他将实验装置改良了一下,在石英丝上安放了一块小小的镜子,然后用一束光去照射,镜子将光反射回来照在刻度尺上。这样一来,即使石英丝有细微的变化也可以一清二楚地看到了。

在卡文迪许的不懈研究与测算下,终于揭开了万有引力常数的面纱。

思维小故事

妙破黄金案

日本的黄金党,屡次作案,使负责这一案件的麦诚探长大伤脑筋。

有一次麦诚探长获取可靠情报,黄金党正偷运大批黄金入境,麦诚探长和助手田中立即前去拦截。据情报告知,运载黄金的汽车是一辆白色全封闭的货车。

麦诚探长和田中果然见到白色货车,但不是一辆,而是两辆。它们不但颜色一样,并且式样大小都相同。田中问麦诚探长应该拦截哪一辆车才对?麦诚探长果断地说:“应该拦截后面那一辆。”

果然不出麦诚探长所料,后面那辆车内装了大批黄金。田中不知麦诚探长是怎样猜出来的,麦诚探长说:“不是随便猜的,我有根据。”

你们知道麦诚探长的根据是什么?

参考答案

麦诚探长是根据后面那辆汽车的轮胎压得很扁,判断出其中一定装有相当重的货。我们知道,黄金是非常重的。